3D-Laserscanning zur Dokumentation von (Bau-) Denkmälern
Bei bestem Wetter im Spätsommer haben wir mit unserem Partner Alexander Kappas (Vermessungsbüro Kappas, www.vermessung-stobbe.de) Teile der denkmalgeschützten Zonser Altstadt mit einem 3D-Laserscanner der Firma Leica Geosystems (Modell RTC360) vermessen. Hauptsächlich soll der unter Denkmalschutz stehende Rheinturm digitalisiert werden, da die Stadt Dormagen – im Rahmen der 650 Jahresfeier von Zons – eine Wiedereröffnung plant. Eine Vermessung des Turms ergänzt die Planungsunterlagen, für uns ist das eine super Übung. Der Rheinturm wurde im Jahr 1388 durch den prominenten Bauherrn Friedrich von Saarwerden (Kölner Erzbischof) errichtet. In unmittelbarer Nähe zum Rheinturm ist das „Saarwerden-Denkmal“ zu finden. Früher wurde der Rheinturm unter anderem als Zollturm und Bestandteil eines Klosters genutzt. Er ist mit dem Rheintor der Stadt Zons am Rhein verbunden und bildete einst den nördlichen Eingang in die befestigte Stadt.
Erfassung projektrelevanter Informationen
Durch den eingesetzten 3D-Laserscanner wird eine farbige Punktwolke des Rheinturms von innen und außen abgeleitet. Dadurch lassen sich umfassende Informationen über Mauerstärken, Geometrien der Räume, Fußboden- und Deckenhöhen, Größe und Lage des Treppenhauses ableiten. Auch Anlagen der Gebäudeinfrastruktur wie Strom- oder Heizungsanschlüsse können aus der Punktwolke schnell der richtigen Lage zugewiesen werden. Insgesamt wurden 139 Scans durchgeführt, die einzelnen Scans werden registriert und somit zusammengefügt (mittels cloud to cloud Verfahren). Über Passpunkte wurden die Daten in das Landessystem ETRS89 transformiert. Die Passpunkte werden mit einem Tachymeter vermessen, sodass diese auch gleichzeitig der Qualitätssicherung dienen.
Der Turm hat 5 Stockwerke und ein begehbares Dach mit einem Spitzdach samt Wetterfahne – der höchste Punkt der Wetterfahne liegt bei etwa 68,18 m über NHN, somit ist der Turm relativ gesehen etwa 29 m hoch (der Eingang liegt bei etwa 39 m ü. NHN). Durch einen Zugang im Hinterhof (über die Straße „vor dem Rheintor“ ist der Turm nicht zugänglich) gelangt man in das Treppenhaus, welches die Begehung des 1. Stockwerks ermöglicht. Von hier führt eine steinerne Wendeltreppe in die Obergeschosse – insgesamt 5 Geschosse sind begehbar. Die Räume sind mehr oder weniger ähnlich. In die etwa 1,7 m starken Wände sind Sitzecken eingelassen. Zieht man die Außenwand ab, verbleiben von der ca. 74 m² großen Grundfläche nur noch etwa 37 m² (inkl. Sitzecken) zur Nutzung. Die Decken sind auf etwa 50 cm starken Holzbalken gelagert. Reste von Kaminen sind erkennbar, in der Außenwand (Südrichtung) ist ein Abzug eingebracht.
Vom 5. OG gelangt man über eine Holztreppe auf das Dach. Das Dach ist rundum begehbar – erkennbar sind noch die Schächte, welche wahrscheinlich zu Verteidigungszwecken genutzt worden sind. Im Erdgeschoss verfügt der Turm wahrscheinlich noch über einen weiteren Raum, welcher zum Zeitpunkt der Vermessung jedoch nicht zugänglich war.
Die registrierte Punktwolke ist zunächst mit Spiegelungen, Reflexionen und sonstigen „Störungen“ behaftet, welche entfernt werden müssen. Je nach Objekt ist das sehr zeitaufwändig. Aus der detaillierten, farbigen Punktwolke lassen sich verformungsgerechte Informationen ableiten – die genaue Form einer Wand, eines Balkens oder eines Bauteils kann untersucht werden. In Abhängigkeit der Auflösung des Scans kann jedes Detail untersucht werden. Um wirtschaftlichen Aspekten Rechnung zu tragen, kann die Auflösung der Punktwolke bereits am Laserscanner eingestellt werden. Weniger Daten bedeuten weniger Nachbearbeitung, weniger Datenvolumen und schnellere Berechnungszeiten.
Bei einem 3D-Laserscan werden gleichzeitig Panoramafotos erstellt. Somit eignet sich dieses Verfahren, um ein Objekt vollständig digital abzubilden – die Daten bilden eine Zeitkapsel. So können also auch Risse und sonstige Informationen über den Zustand des Gebäudes festgehalten werden.
